Cientistas russos utilizam o computador quântico D-Wave para acelerar em 30 vezes os movimentos dos robôs

Посредством квантового компьютера

Quando se fala em robôs mais rápidos, muitas vezes pensa-se em motores ou materiais melhores. Mas, segundo o «Kommersant», um grupo de cientistas russos conseguiu ganhos enormes ao atacar o problema pelo lado do cálculo: encontraram uma forma de acelerar em dezenas de vezes os processos ligados ao movimento de robôs - mais concretamente, um aumento de 30 vezes.

A equipa - que inclui investigadores do Laboratório Científico de Inteligência Artificial, Análise de Dados e Modelação do professor A. N. Gorban, da Central University, do Instituto de IA da Universidade de Innopolis e de outras instituições - propôs um novo método para tornar mais rápida a gestão dos movimentos. Aqui, “mais rápida” significa reduzir o atraso entre a decisão sobre a posição do robô (ou de uma das suas partes) e o momento em que esse movimento começa efetivamente.

Além disso, a proposta aponta para movimentos mais suaves e melhor otimizados em termos de custo: o robô evita gestos desnecessários.

No essencial, trata-se do que se chama cinemática inversa. Uma pessoa normalmente não pensa em como executa um movimento - por exemplo, mexer a mão -, mas num robô o sistema tem de saber exatamente como acionar os seus “segmentos” para produzir cada deslocação.

A ideia dos cientistas russos passa por converter o problema para um formato adequado a um computador quântico. Segundo a fonte, neste modelo os ângulos entre as “articulações” do robô são codificados como uma sequência especial de cadeias de zeros e uns, e a procura da posição ideal transforma-se na procura do mínimo de uma função quadrática definida sobre esses zeros e uns.

Este formato permite usar o recozimento quântico - uma tecnologia implementada nos novos processadores - para encontrar o mínimo global num espaço de soluções complexo, ou seja, para otimizar os movimentos. É semelhante ao modo como muitos músculos humanos se contraem e relaxam para que a mão pegue com precisão numa chávena de café.

As experiências foram feitas num processador quântico real da D-Wave. Os cientistas avaliaram como o comprimento da cadeia (isto é, a capacidade do processador) influencia a precisão das ações e o tempo de execução do algoritmo. Os resultados mostraram que algoritmos híbridos quântico-clássicos alcançaram uma aceleração superior a 30 vezes quando comparados com métodos clássicos baseados em silício.